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薄膜電阻和厚膜電阻的區別是什么?哪個好?

jf_62762191 ? 來源:jf_62762191 ? 作者:jf_62762191 ? 2023-08-03 11:32 ? 次閱讀

薄膜和厚膜電阻器是市場上最常見的類型。它們的特點是陶瓷基板上有一個電阻層。雖然它們看起來非常相似,但它們的性能和制造工藝卻截然不同。命名法源自不同的層厚度。薄膜的厚度約為 0.1 微米或更小,而厚薄膜的厚度約為數千倍。然而,主要區別在于將電阻膜施加到基板上的方法。薄膜電阻器是在絕緣基板上真空沉積金屬膜。厚膜電阻器是通過將特殊漿料燒制到基板上來制造的。該漿料是玻璃和金屬氧化物的混合物。薄膜更精確,具有更好的溫度系數并且更穩定。因此,它可以與其他高精度技術(例如線繞或塊狀金屬箔)競爭。另一方面,厚膜是首選,因為價格低得多,而且這些高要求并不重要。
什么是薄膜電阻
薄膜電阻器,也稱為碳膜電阻器或金屬膜電阻器,是一種用于在電子電路中提供電阻的電子元件。它們是通過將電阻材料薄膜沉積到陶瓷或玻璃纖維基板上而構造的。



薄膜電阻器中使用的電阻材料可以是碳或金屬。碳膜電阻器具有碳基電阻層,而金屬膜電阻器具有薄層金屬合金,例如鎳鉻 (NiCr) 或氧化錫 (SnO2)。電阻膜以螺旋形或螺旋形圖案精確沉積在基板上,形成又長又薄的電阻路徑。
薄膜電阻的優點
1.精度:它們提供高精度和穩定的電阻值,使其適合需要精確電阻值的應用。
2.低噪聲:薄膜電阻具有較低的固有噪聲水平,非常適合需要最小化噪聲干擾的應用。
3.溫度穩定性:它們表現出良好的溫度系數特性,這意味著它們的電阻值在很寬的溫度范圍內保持相對穩定。
4.功率處理能力:薄膜電阻器可以處理相對較高的功率水平,使其適用于廣泛的應用。
薄膜技術
薄膜片式電阻器示意圖 將電阻層濺射(真空沉積)到陶瓷基板上。這樣就產生了約 0.1 微米厚的均勻金屬膜。通常使用鎳和鉻(鎳)的合金。它們以不同的層厚度生產,以適應各種電阻值。該層致密且均勻,適合通過減成法修整電阻值。通過光刻或激光微調,創建圖案以添加電阻路徑并校準電阻值。基材通常是氧化鋁陶瓷、硅或玻璃。通常薄膜被生產為片式或 SMD 電阻器,但薄膜也可以應用于帶有軸向引線的圓柱形底座。在這種情況下,術語“金屬膜電阻器”更常用。

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薄膜通常用于精密應用。它們具有相對較高的公差、較低的溫度系數和較低的噪聲。此外,對于高頻應用,薄膜的性能優于厚膜。電感和電容通常較低。如果采用圓柱形螺旋(金屬膜電阻器),薄膜的寄生電感會更高。這種更高的性能伴隨著成本,這可能是高于厚膜電阻器價格的一個因素。使用薄膜的典型例子是醫療設備、音頻設備、精密控制和測量設備。
什么是薄膜電阻
厚膜電阻器是一種用于在電子電路中提供電阻的電子元件。它是通過在陶瓷或玻璃基板上沉積厚厚的電阻材料薄膜來構造的。電阻材料通常是金屬氧化物、玻璃和粘合劑的混合物。



厚膜電阻器制造過程包括將電阻漿料絲網印刷到基板上,然后在高溫下燒制以形成穩定耐用的電阻器膜。絲網印刷工藝可以精確控制電阻器的尺寸和電阻值。
薄膜電阻的優點
1.成本效益:與其他類型的電阻器(例如精密金屬膜電阻器)相比,厚膜電阻器通常更具成本效益。
2.更寬的電阻范圍:它們有多種電阻值可供選擇,使其適合各種應用。
3.良好的溫度穩定性:厚膜電阻通常表現出良好的溫度系數特性,這意味著它們的電阻值在很寬的溫度范圍內保持相對穩定。
4.高功率處理:它們可以處理相對較高的功率水平,使其適合需要較高功耗的應用。
厚膜技術
厚膜片式電阻器示意圖 20 世紀 70 年代,厚片式電阻器開始流行。如今,這些電阻器是迄今為止電氣和電子設備中最常用的電阻器。它們通常以片式電阻器 (SMD) 形式提供,與任何其他技術相比成本最低。
電阻材料是一種特殊的漿料,含有粘合劑、載體和待沉積的金屬氧化物的混合物。粘合劑是玻璃狀熔塊,載體是有機溶劑體系和增塑劑。現代電阻漿料基于釕、銥和錸的氧化物。這也稱為金屬陶瓷(陶瓷金屬)。在850℃下將電阻層印刷到基板上。基材通常為 95% 氧化鋁陶瓷。將漿料燒制到載體上后,薄膜會變成玻璃狀,從而具有良好的防潮性。完整的燒制過程如下圖所示。厚度約為100微米。這大約是薄膜的 1000 倍。與薄膜不同,這個過程是附加的。

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溫度系數通常為 50ppm 至 200ppm/K。公差在 1% 到 5% 之間。由于成本較低,在不需要高公差、低 TCR 或高穩定性的情況下,通常優選較厚的薄膜。因此,這些電阻器幾乎可以在任何帶有交流插頭或電池的設備中找到。厚和薄技術的好處不僅在于成本更低,而且能夠處理更大的功率,提供更廣泛的電阻值并承受高浪涌條件。

比較薄膜電阻器和厚膜電阻器
兩種技術之間的主要區別如下表所示。組件可能看起來相同,但生產方法和電氣特性肯定不同。

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審核編輯 黃宇

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